SaaS给力 助推人机界面在云计算中焕发新机

　　摘要：人机界面（又称用户界面或使用者界面）是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介，它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。凡参与人机信息交流的领域都存在 着人机界面。

　　快速导读：

　　· 一个关于软件网关的例子就是当你使用HMI服务（监控、报警和控制）的时候，可以从你的多个云节点HMI服务器来共同分享互联网连接。

　　· 云节点可以在任何一个带有标准浏览器的设备中模仿HMI服务器项目的屏幕（对象和标签值）。

　　· 云计算将能带给你三大好处，那就是安全、简单和速度。

　　人机界面（又称用户界面或使用者界面）是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介，它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。凡参与人机信息交流的领域都存在 着人机界面。

　　举个例子来说，在一座工厂里头，我们要搜集工厂各个区域的温度、湿度以及工厂中机器的状态等等的信息透过一台主控器监视并记录这些参数，并在一些意外状况发生的时候能够加以处理。这便是一个很典型的SCADA/HMI的运用，一般而言，HMI系统必须有几项基本的能力：

　　实时的资料趋势显示--把撷取的资料立即显示在屏幕上。

　　自动记录资料--自动将资料储存至数据库中，以便日后查看。

　　历史资料趋势显示--把数据库中的资料作可视化的呈现。

　　报表的产生与打印--能把资料转换成报表的格式，并能够打印出来。

　　图形接口控制--操作者能够透过图形接口直接控制机台等装置。

　　警报的产生与记录--使用者可以定义一些警报产生的条件，比方说温度过度或压力超过临界值，在这样的条件下系统会产生警报，通知作业员处理。

　　近几年发展起来的云计算，为传统的人机界面赋予了新的含义。传统的商业计算涉及硬件、操作系统、应用软件和基础设施。所有这些问题所带来的复杂性可能要求专门的设备以及专家、工作人员来安装、配置和维护。而现代的商业计算概念又涉及到项目外包给其他人所造成的令人头疼的所有权问题；但我们的注意力应该集中在真正需要我们去做的事情上，而不是那些诸如基础设施及其它非必的、如何使它们能够运作

　　的细节问题上面。有了这个重点，就需要注意关于客户工作的两个重要方面--客户对应用程序感兴趣的功能选择，和对能够提供通过互联网访问这种应用程序功能的服务的公司选择。

　　既然云端是用来描绘表示现代计算的网络图表中的互联网，那么当一个互联网连接被用作从云计算供应商那里来访问自己感兴趣的应用程序功能的时候，也就形成了通常所说的云计算。

　　SPI的框架是在云计算中最为人们所接受的分类："S"代表作为服务的软件(SaaS)； "P"作为一个服务的平台(PaaS)；"I"代表着基础设施服务(IaaS)。

　　本文所讲述的观点旨在介绍SaaS是如何成为一个不可或缺的要素，使人机界面（HMI）"在云端"成为现实。在GoToMyHMI网站的软件实施视点中，基础设施和专业平台的一些元素是和SaaS相互交织在一起使用的，以便满足提供一个 "在云端的人机界面"的目标。这被认为在云计算中是相当现成和方便的。

　　设计和执行一个传统的HMI所需的基本原则依据如下: 设计并创建你的HMI项目（标签数据库，屏幕对象等等），然后项目被部署到目标平台上，再由目标平台上的软件系统在运行时进行呈现，并由此为用户们（经营者和管理者）带来益处。

　　通过互联网访问的HMI服务器连接

　　尽管大多数传统的HMI动态服务器也能支持在互联网上进行远程动态客户端安装（Windows平台上安装），但是，这里的重点是基于浏览器的云节点，而不是动态客户端。

　　当然，连接到互联网，需要做两件事情：

　　· DNS服务器来解析你正在输入并试图访问的域名为等效的IP地址

　　· 需要一个网关来处理你到互联网的网络连接。

　　网关或路由器可以使不在同一个网段之间的多个主机(例如网络地址相同的IP，但是处于不同的子网的主机)通信变得容易。路由器在一个路由接口上接收数据包，并且利用在其内部的一个路由表（逻辑网络地址）将数据包路由到它们的目的地。一个网关的功能可以由硬件来完成，如同路由器、或着软件网关的情况一样。

　　云端的HMI网关

　　一个关于软件网关的例子就是当你使用HMI服务（监控、报警和控制）的时候，可以从你的多个云节点HMI服务器来共同分享互联网连接。 （云节点是指合适的硬件平台上运行一个标准的Web浏览器会话，其中授权用户可以用来登录访问其HMI服务。）在这个例子中, GoToMyHMI的网关不仅中继传播网络上的信息，而且，它也能完成"协议转换"(即，HMI项目的屏幕和数据被转换成浏览器的屏幕和数据)。它同时也能完成节点翻译，并把HMI数据包投递到它的目的地到（从HMI服务器到从云节点/从云节点到HMI服务器，）。这样的网关能够提供多个云节点同时独立的访问HMI服务器。

　　云节点 vs. 客户端节点

　　云节点可以在任何一个带有标准浏览器的设备中模仿HMI服务器项目的屏幕（对象和标签值）。它允许你监视任何画面对象，查看和确认报警，并允许通过适当的屏幕对象进行控制（离散和模拟数据值项）。

　　虽然一个客户端节点是带有完全授权的HMI动态安装、并且同时做为HMI服务器运行着同样项目的一个Windows平台(通常是一台个人电脑)，但是它需要服务器作为数据源。它具有运行一个不同于服务器项目的能力，因为它能从用服务器作为代理来访问控制标签的控制者那里捕获到对象标签的信息。在客户端和服务器之间，一个客户端节点通过互联网用直接连接到HMI服务器进行信息交换。

　　云计算中HMI的三大优点

　　安全性：当涉及到安全链时，系统相当于这个链中最薄弱的环节。三大因素是最需要考虑的：数字认证、授权和审计。

　　对发送者身份和消息完整性的安全认证，是完全可以令人放心的。经过安全认证的网站都是可以被信任的，因为它具有一份Web服务器安全认证证书，所有的浏览器连接和交易都是受SSL（256位安全套接字层加密）保护的。当你用任何标准的浏览器（智能手机，平板电脑，笔记本电脑等）访问该网站的时候，你的浏览器将建立一个安全的连接，这时你的浏览器会话状态将显示出"锁定"的图标，并且该访问协议在路径名那里会通过https表示出来。

　　认证通常涉及到用户名和密码。通过事先制定的安全策略，可以控制远程浏览器来访问你的HMI服务器（经由防火墙）。通过设置指定的端口，同样符合公司安全策略的用户也可以访问防火墙后面的HMI服务器 。

　　审计有用的登录用户访问的信息可为用户的行为负责。我们的目标是让"在云端的人机界面" 不但对日常使用是足够安全的，而且对于用户来说也是足够容易使用的。同时具有良好的性能和高可靠性等特点。

　　简易性：易用和直观的用户界面是易为用户所接受的。构建一个复杂的堡垒虽然含有丰富的功能，但如果用户不接受则是徒劳无功。

　　建立一个云端访问的HMI服务器就像数1-2-3那样简单：

　　· 用传统方式安装并且发展HMI服务器。

　　· 建立与云服务供应商的云计算服务约定。

　　· 设置用户的访问策略。

　　你已经准备好开始了吧。用任何设备的标准浏览器--不用下载，没有繁琐的安装。登录后你将时时处处随心掌控自己的HMI,,切换屏幕。查看警报并发现问题，甚至可以进行许可的远程数据控制。甚至你可以使用网络摄像头，来证实你在工厂或现场已经做过的一些操作，而现在仅需要使用摄像头来查看就可以实现。

　　速度：几秒钟内就可以在浏览器里获取您最新的HMI屏幕，通常为五秒钟。控制行动通常发生得要比网络摄像头画面要快上一秒。当然，速度取决于互联网连接速度、延迟和网络通信拥堵情况。

　　无论身处何地，通过电子邮件即刻接收报警通知, 点击电子邮件上面提供的链接从而查看你的HMI屏幕警报。无论你在哪里，迅速采取行动！ 而在采取行动之前，绝没有繁琐的中途站！

　　由于互联网流量和延迟是不可预测的，"云端的人机界面"不应该被用在有生命危险或重大的紧急申请中。

　　其他因素

　　带宽要求：高速互联网、上传速度变化在5Mbps的带宽范围；可以从有线电视公司那里获得合理的价格。刷新速度更快的屏幕会需要更高的带宽。

　　服务水平协议（SLA）的可用性和性能都可以从互联网服务提供商那里获得。

　　成本："云端的HMI"的计算模型适合"即用即付费" 的低认购成本用户。